JPH0767033B2 - 自動装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、チップ状の電子部品をプリント基板の所定箇
所に自動的に装着する自動装着装置に関する。

（ロ） 従来の技術 従来の此種装置は、実開昭57−48672号公報等で知られ
ているが、此種装置に於ける吸着ノズルとして先端部に
Ｖ字形状の溝を設ける技術が実開昭58−136288号公報に
開示されている。

この後者の公報に依れば、円筒形状のチップ状電子部品
を吸着ノズルに吸着したまま四方から位置決め爪でセン
タリングを行なっている。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 ところが、前述の実開昭58−136288号公報に開示された
技術は、各位置決め爪のセンターと吸着ノズルのＶ字形
状の溝のセンターとがずれている場合には、第27図に示
すように吸着ノズル（200）の溝（201）内に円筒状チッ
プ部品（202）が嵌らない状態で位置決め爪（203）（20
4）により位置決めされてしまう。従って、この位置決
め後に各爪（203）（204）が開いてチップ部品（202）
から離れるときには、真空力により吸着ノズル（200）
の溝（201）内に嵌り込むように動いてしまう。そのた
め、折角位置決めしても、その動きによって、チップ部
品（202）軸方向もずれてしまうということがあった。

このため、吸着ノズル（200）の先端部の溝（201）の方
向と位置決め爪（203）（204）の方向をも合うように難
かしい調整をしなければならず、然も各ノズル毎の調整
が必要であった。

（ニ） 問題点を解決するための手段 このため本発明は、円筒形状のチップ状の電子部品をプ
リント基板の所定箇所に自動的に装着する自動装着装置
に於て、前記電子部品の供給手段と、前記電子部品がそ
の軸方向に沿って嵌り込む溝を有し該供給手段から前記
電子部品を吸着すると共にプリント基板に装着する吸着
ノズルを回動可能に支持し且つ少なくとも前記吸着位置
から装着位置まで前記電子部品を搬送する搬送手段と、
前記吸着ノズルに前記溝に嵌り込んだ状態で吸着された
前記電子部品の軸方向を規制して位置決めする第１の１
対の位置決め爪と、該第１の１対の位置決め爪による電
子部品の位置決めと同時に前記電子部品を吸着している
前記吸着ノズルの周側面に形成された１対の位置決め規
制面を把持することにより該吸着ノズルの回転方向の位
置決めを行う第２の１対の位置決め爪とから構成したも
のである。

（ホ） 作用 供給手段により供給される円筒形状のチップ状の電子部
品を吸着ノズルで該吸着ノズルに形成された溝に電子部
品がその軸に沿って嵌り込むように吸着し、搬送手段に
より装着位置まで搬送し、この搬送途中で第１の１対の
位置決め爪により前記吸着ノズルに前記溝に嵌り込んだ
状態で吸着されている前記電子部品の軸方向を位置決め
すると同時に第２の１対の位置決め爪により前記電子部
品を吸着している状態の吸着ノズルの回転方向を１対の
位置決め規制面を把持して位置決定することによって、
前記電子部品の回転方向の位置決めを行い、前記電子部
品の水平方向の位置決めを行う。

（ヘ） 実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき詳述する。第２図、
第３図及び第４図に於いて、（１）は基台、（２）はプ
リント基板を載置して供給搬送するための供給コンベ
ア、（３）は該供給コンベア（２）上のプリント基板を
XYテーブル（４）に載せ換える載せ換え装置である。該
装置（３）は一端部がレール（６）により支持されて回
動可能とされると共にレール（６）に沿って移動可能と
され、前記供給コンベア（２）によりプリント基板が搬
送されてくると一対の送り爪（７）（８）が前記レール
（６）を支点として回動して降下し、第３図の右方へ該
装置（３）が移動する。該移動により一方の爪（７）が
XYテーブル（４）上のプリント基板を右方へ移動させて
排出コンベア（９）上に載置し、また同時に他方の爪
（８）はXYテーブル（４）上に供給コンベア（２）上の
プリント基板を載せ換えるものである。

前記載せ換え装置（３）からのプリント基板を載置した
XYテーブル（４）は、図示しない駆動手段により降下し
（第21図から第22図の状態となる。）、前後左右に移動
可能となる。次に第５図に於いて、（10）はターンテー
ブルで、図示しない駆動モータにより回転されるインデ
ックスユニット（11）に取付けられて間欠的に回転され
る。また該テーブル（10）の周縁には等間隔に18個の吸
着ヘッド（12）が上下動可能に設けられている。（13）
は横長のレール（14）に沿って移動可能な部品供給台
で、チップ状の電子部品たるチップ部品（15）を等間隔
毎に収納せるテープ（16）がリール（17）に巻かれ部品
配列ピッチ毎に前記テーブル（16）を繰り出すように構
成されたテープ供給ユニット（供給手段）（18）を複数
個並設する。（19）はチップ部品（15）を前記プリント
基板に装着（マウント）する前に位置決めする位置決め
装置である。尚前記XYテーブル（４）は、降下すること
により前記ターンテーブル（10）及び位置決め装置（1
9）の下方でＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動が可能となる
（第23図参照）。

次に第５図及び第６図に基づき、前記ターンテーブル
（10）及び吸着ヘッド（12）について詳述する。（20）
はターンテーブル（10）の上部に形成された円筒部（2
1）の上部を囲うようにインデックスユニット（11）の
取付台（11A）に吊下げ固定された中空円筒状のテーブ
ル案内用の円筒カム部材である。該カム部材（20）の下
端周側部には、略全周に亘ってカム（22）が形成され、
該カム（22）の上面にバネ（23）により各吸着ヘッド
（12）の上端に設けられた摺動部としてのローラ（24）
が押しつけられながら回転し、前記カム（22）の形状通
りに各吸着ヘッド（12）は上下しながらターンテーブル
（10）と共に回転する。即ち、各吸着ヘッド（12）に
は、一対のガイド棒（25）がターンテーブル（10）を上
下動可能に貫通して立設され、該棒（25）の上端にはロ
ーラ（24）が回動可能に設けられる取付部材（26）が固
定される。従って、各吸着ヘッド（12）は、ターンテー
ブル（10）に上下動可能に支持される。

次にターンテーブル（10）に対して夫々上下動しなが
ら、該テーブル（10）と共に回転する吸着ヘッド（12）
について第６図に基づき詳述する。先ず円筒体（27）は
上下ブロック（28）内のベアリング（29）を介して回転
可能に保持されており、該円筒体（27）と一体化された
周側部に歯が形成されたギア（30）が外部からの図示し
ない駆動機構と噛合して回転される構造である。（31）
は内部に図示しない真空源としての真空ポンプと連通す
る吸気路（32）が形成され下端でチップ部品（15）を吸
着可能な吸着ノズルで、該ノズル（31）は玉軸受（33）
によりガイドされて上下動及び回動可能になされてい
る。また該ノズル（31）の上端には上面開口（34）より
出し入れ可能な除塵用のフィルタ（35）を内蔵すると共
に該フィルタ（35）の下部に空間（36）を有するフィル
タケース（37）を固定している。このフィルタケース
（37）は、吸着ノズル（31）と一体形成してもよい。
（38）は前記円筒体（27）の上部に着脱可能に取付けら
れるフィルタ収納部で、内部を空洞化してフィルタ（3
5）及びバネ（39）の収納室（40）を形成している。従
って前記フィルタ（35）を交換する場合は、フィルタ収
納部（38）を円筒体（27）から外し、上面開口（34）か
らフィルタ（35）を出し入れすればよい。そして、該収
納室（40）上端部にはバネ（39）上端を固定するバネ受
（41）が回動可能に設けられ、該バネ（39）によりノズ
ル（31）を下方へ付勢している。該バネ（39）は高さの
異なるチップ部品（15）をマウントするときのダンバー
作用をする。また前記フィルタ（35）は吸着ノズル（3
1）上部に設けたが、これに限らず吸着ノズル（31）と
一体とされた部位ならどこでもよく、例えばノズル内下
部に設けてもよい。

尚、前記円筒体（27）には、吸着ノズルが所定角度毎に
３本設けられていると共に、フィルタ収納部（38）にも
前述の如く収納室（40）が３つ夫々形成されている。そ
して、その内の１つの吸着ノズル（31A）は、第25図及
び第26図に示すように下部は直方体形状を呈しており、
底面には長手方向に断面がＶ字形状の溝（31B）を形成
し、円筒形状のチップ部品（15A）が該ノズル（31A）に
吸着された際に、該溝（31B）に沿って該溝（31B）の二
面に円筒周面が接するように且つ該溝（31B）には全体
は納まらず該チップ部品（15A）下部がはみ出るように
形成される。また、長手方向に延びた溝（31B）と平行
になるように前記吸着ノズル（31A）には互い平行な平
面（31C）（31D）が形成される。然もこの平面（31C）
（31D）間の寸法（L2）は前記部品（15A）の直径より少
許長くする。

また円筒体（27）の周側部には、真空ポンプに連通する
連結体としてのホース（42）に連通可能な連通室（43）
が３ケ所形成され、該連通室（43）は夫々連通路（44）
を介して前記収納室（40）に連通している。従って、１
つの吸着ノズル（31）のみが収納室（40）、連通路（4
4）及び連通室（43）を介して前記ホース（42）につな
がることになる。そして、吸着動作を行なわない他の二
本の吸着ノズル（31）は、バネ（45）により上方に付勢
された押えレバー（46）により、フランジ面（47）が押
上げられて上方に押上げられている。（48）は該レバー
（46）を下方に押下げるための係合部材である。

次に吸着ノズル（31）自体を回動させる回動装置につい
て第７図に基づき以下詳述する。外部から回転ローラ
（50）が吸着ノズル（31）の円筒外側部全周に形成され
た突部（51）に圧接し、駆動モータ（52）からベルト
（53）を介して前記回転ローラ（50）が回転することに
より該ノズル（31）が所定角度回転することになる。

次に第８図及び第９図に基づき、接続切換装置（49）に
ついて、以下詳述する。ピン（54）を支点として揺動可
能なレバー（55）には前記円筒体（27）に設けられるギ
ア（30）の歯相互の間に係合して円筒体（27）の回転を
阻止する爪（56）と、前記ホース（42）に接続するジョ
イント（57）が一体化されている。（58）は係止体で、
該係止体（58）と前記レバー（55）との間にはバネ（5
9）が設けられ、前記爪（56）がギア（30）と噛み合う
ように常時付勢している。そして、前記ジョイント（5
7）の端部は縮径部となっておりその段差部にはストッ
パー（60）が設けられ、該ストッパー（60）に端部が当
接するよう縮径部の周りにはリング状又は円筒状のシー
ル部材としてのシールパッキング（61）が巻装してい
る。従ってバネ（59）により付勢されて爪（56）がギア
（30）と噛み合っている場合には、前記パッキング（6
1）により完全にシールされた状態で、前記ジョイント
（57）と連通室（43）とが真空リークが生じないように
連通することになる。

尚、ジョイント（57）を他の連通室（43）に連通させる
場合には、前記レバー（55）を図示しない駆動機構によ
り回動させて、ジョイント（57）及び爪（56）が夫々円
筒体（27）、ギア（30）から離反し、円筒体（27）は回
転が可能となる（第９図参照）。勿論、円筒体（27）の
連通室（43）の開口端面は円形状であって、その開口周
縁部は、平面形状に形成されている。

一方前記ホース（42）の他端側の構造について第５図に
基づき説明すると、各ホース（42）の他端は前記ターン
テーブル（10）を貫通して埋設される連結ホース（62）
に接続され、該連結ホース（62）は切換弁（63）、横長
吸気路（64）、前記円筒体（27）の中央吸気路（65）を
介して真空ポンプ（図示せず）に連通している。

次に第10図及び第11図に基づき、前記切換弁（63）につ
いて詳述する。弁棒（66）は軸受体（67）に摺動可能に
取付けられており、該弁棒（66）の先端には弁体（68）
が取付けられている。第10図の状態では、バネ（69）に
より弁体（68）がターンテーブル（10）の横長吸気路
（64）の端部開口を閉塞して、前記真空ポンプによる真
空回路を遮断している。前記弁棒（66）には、弁体（6
8）側が貫通していない大気連絡通路（70）が開設され
ると共に、該連絡通路（70）の弁体（68）寄りの側部に
は横穴（71）が穿設され弁室（72）と大気とが連通可能
である。即ち弁体（68）が前記吸気路（64）を閉塞して
いる状態では弁室（72）は横穴（71）及び連絡通路（7
0）を介して大気とつながり、該弁体（68）が吸気路（6
4）を開放すると横穴（71）は軸受体（67）により閉塞
されて真空回路が形成可能である。弁棒（66）の他端に
はカラー（73）が取付けられており、一端がピン（74）
により枢支されて揺動可能になされた第１レバー（75）
の他端側と前記カラー（73）とが当接可能である。略へ
の字形状の第２レバー（76）は、その中間部がピン（7
7）により枢支されて揺動可能となされており、両端部
には回動可能なローラ（78）（79）が設けられている。
そして、図示しない駆動源により第２レバー（76）が揺
動することにより、一方のローラ（78）は第１レバー
（75）の第１凹部（80）及び第２凹部（81）に突部（8
2）を越えて係合可能である。

尚弁棒（66）の大気側端部から高圧エアーを吹込み、各
吸着ノズル（31）への真空回路を強制的に遮断したり、
更には該真空回路をクリニーングすることもできる。

次に位置決め装置（19）について詳述する。前記ターン
テーブル（10）は、各作業ステーション（Ａ）〜（Ｒ）
を周回するが、位置決めステーション（Ｄ）（Ｅ）
（Ｆ）には位置決め装置（83）（84）（85）が夫々配設
される。位置決め装置（83）は、従来構造のものである
ので簡単に説明するが、駆動モータ（86）の出力軸プー
リ（87）と位置決めユニット（88）にはベルト（89）が
張設され、図示しない位置決め爪が回動可能になされ
る。位置決めステーション（Ｅ）（Ｆ）における位置決
め装置（84）（85）について、該装置（84）を例として
第12図及び第13図に基づき説明する。位置決め装置（8
4）は、二つの位置決めユニット（90）（91）を有し、
該ユニット（90）（91）は予めチップ部品（15）のサイ
ズに応じて定められた制御装置のプログラムに従い、駆
動シリンダー（92）によってステーション（Ｅ）におけ
る吸着ノズル（31）の直下位置へいずれのユニット（9
0）（91）が移動可能になっている。該ユニット（90）
（91）は、フレーム（93）に対して回動可能に設けら
れ、該フレーム（93）はその二対のガイド（94）が案内
レール（95）に側方から当接して摺動することにより、
直線移動することになる。

前記ユニット（90）（91）は、前記フレーム（93）の先
端部に間隔（L1）を存して配設されており、該ユニット
（90）（91）とフレーム（93）上に設けられた駆動モー
タ（96）の出力軸プーリ（97）にはベルト（98）が張設
され、該プーリ（97）の回転に伴いユニット（90）（9
1）は同期して回転できるようになっている。また、ユ
ニット（90）（91）の中心を結ぶ線は、案内レール（9
5）に沿って移動するフレーム（93）の移動方向と平行
であり、駆動シリンダー（92）のロッド（99）と連結部
材（100）を介して連結したフレーム（93）の移動量が
前記間隔（L1）と同距離となるように前記シリンダー
（92）の固定部分に固定された後進限用ストッパー（10
1）と、前進限用ストッパー（102）により規制される。
このため、吸着ノズル（31）の中心と位置決めユニット
（90）の中心を一致させれば駆動シリンダー（92）を作
動させて、ユニット（91）に自動的に交換した場合に
は、該ユニット（91）の中心が吸着ノズル（31）の中心
と一致することになる。

次に位置決めユニット（90）（91）の構造について第14
図に基づき説明する。カム（図示せず）によりプッシャ
ー（103）が上昇すると、ピン（104）を支点として第１
開閉板（105）が位置決め爪（106）を開く方向に回動す
るので、該第１開閉板（105）の回動に連動して第２開
閉板（107）もピン（108）を支点として回動しその爪
（109）を開く。プッシャー（103）が降下すると、一端
が固定部（110）に支持されたバネ（111）により両爪
（106）（109）は閉じられ、吸着ノズル（31）に吸着さ
れたチップ部品（15）を挾み、該部品（15）の位置決め
を行なう。尚位置決め爪は、１ユニットにつき４個ある
が、他方の一対の爪（112）（113）の開閉も同様な構造
である。また（114）はストッパーで、前記開閉板（10
5）の閉じ方向の制限を行なうものである。

この位置決め用爪（106）（109）（112）（113）は、タ
ーンテーブル（10）の回転中に、吸着ノズル（31）に吸
着されているチップ部品（15）の回転せられている方
向、即ち該部品（15）がプリント基板に装着される際の
向きと迎合する方向に前記駆動モータ（96）により回転
させておく。そして、前記吸着ノズル（31）が降下する
と、センタリング動作のみの位置決めを行なうものであ
る。

また、第15図及び第16図に示すように、大部分のチップ
部品（15）は対称形状であるために、チップ部品（15）
を180度回転させてプリント基板にマウントする場合に
は、チップ部品（15）を前もって180度回転させるよう
に吸着ノズル（31）を前述の如く回転させておけば、前
記爪（106）（109）（112）（113）をターンテーブル
（10）の回転中には回転させる必要はない。

位置決めユニット（90）の構造については、（91）と略
同様であるが、位置決め爪（112A）（113A）は肉厚を前
記爪（112）（113）よりも厚くしてある。従って、当該
爪（112A）（113A）は円筒形状のチップ部品（15A）自
体を位置決めするのではなく、前記吸着ノズル（31A）
を位置決めすることにより結果的に前記部品（15A）の
中心軸の向きの位置決めをする。即ち吸着ノズル（31
A）の位置決めをする際には、該部品（15A）の直径より
もノズル（31A）の平面（31C）（31D）間の寸法（L2）
の方を長くしているので溝（31B）から部品（15A）が離
れることも無く、また両爪（112A）（113A）が開くとき
にチップ部品（15A）がずれることはない。また他方の
一対の位置決め爪（106A）（109A）の開閉するための構
造は、前述の位置決めユニット（91）と同様であるが、
前記位置決め爪（112A）（113A）が吸着ノズル（31A）
自体を位置決めするのに対し円筒状のチップ部品（15
A）の軸方向を直接位置決めする。従って両爪（106A）
（109A）の先端部の位置決めする面の水平幅寸法は、吸
着ノズル（31A）の平面（31C）（31D）間の寸法（L₂）
より短く形成されており、第24図に示す如く溝（31B）
よりはみ出た部分の円形部を挾持することによってチッ
プ部品（15A）の軸方向の位置決めを行なうものであ
る。

このように、チップ部品（15）は、位置決めステーショ
ン（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）を通過する際に、いずれかのステ
ーションで位置決めユニット（88）（90）（91）（11
5）（116）のいずれかにより位置決めされるが、どのユ
ニットによるかはチップ部品（15）のサイズ・形状によ
り、それは制御装置のプログラムに従って選択される。
また、この選択されたステーション以外のステーション
では、図示しない機構により吸着ノズル（31）は降下し
ないし、更には選択されない位置決めユニットも作動し
ないものである。

次に第17図には、吸着ノズル（31）の上下レベルの変位
を示すが、作業ステーション（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）、
（Ｆ）、（Ｊ）においては、各作業を行なうために、前
述のカム（22）を離れて上下動作を行なう。これは、前
記カム（22）が途切れた部分に、該カム（22）と連なっ
たり降下したりする上下レール（図示せず）を配設する
ことにより可能となる。

また、作業ステーション（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）に於いては、チップ部
品（15）を位置決めする位置決めユニット（88）、（9
0）、（91）、（115）、（116）や前記部品（15）の有
無を検知する有無検知手段としてはフォトセンサ（11
7）、（118）及び吸着姿勢を検知するために駆動モータ
（120）により揺動可能な検知手段としてのフォトセン
サ（119）が吸着ノズル（31）より下方にあるため、高
いレベルで前記部品（15）を搬送しなければならず、特
にステーション（Ｊ）ではプリント基板にチップ部品
（15）をマウントする関係上プリント基板直上まで吸着
ノズル（31）を降下させなければならない。

そこで、ステーション（Ｉ）において、一気にＺレベル
まで降下させ、次のステーション（Ｊ）へはＺレベルか
らスタートするようにした。その構造については、第18
図、第19図及び第20図に基づき詳述する。第18図に於い
て、右から作業ステーション（Ｈ）、（Ｉ）の状態を示
すが、ターンテーブル（10）の回転によりステーション
（Ｈ）からカム（22）上を走行して来た吸着ヘッド（3
1）上端のローラ（24）は、上下レール（121）上に乗り
移り、次のステーション（Ｉ）に選ばれる。この上下レ
ール（121）の構造について、第19図及び第20図に基づ
き詳述する。上下レール（121）は、ピン（122）を支点
として揺動可能であり、バネ（123）により付勢され
て、上下レール（121）に突設されたストッパー（124）
が軸（125）に当接している状態が第19図に於ける上方
にある状態である。前記軸（125）はカム駆動機構（図
示せず）により上下動作し、前記ピン（122）を介して
上下レール（121）を上下させる。また上下レール（12
1）の端部には、回転可能なローラ（126）が取付けられ
ており、押下部材（127）がローラ（126）を押下げるこ
とにより、第20図の如く、上下レール（121）からロー
ラ（24）が離れる。即ち円筒カム部材（20）のカム（2
2）は上下レール（121）が配設される部位は途切れてお
り、然もその途切れた箇所の一方端側と他方端側は上下
位置関係に於いて著しく差があるから、その途切れた部
分に上下レール（121）を配設して上下動させるもので
ある。そして、第19図に示すような状態では、上方に位
置する一方端側のカム（22A）と上下レール（121）は同
レベルにあり、この後ローラ（24）が上下レール（12
1）上に乗り移り、次いで軸（125）と共に上下レール
（121）が降下して上下レール（121）が下方のカム（22
B）と同レベルとなる。そして該ローラ（24）が下方の
カム（22B）に乗り移ると、ステーション（Ｊ）の状態
となるが、このとき押下部材（127）がローラ（126）を
押下げると、第20図のように上下レール（121）を回転
させ、その後該レール（121）は上昇して上方のカム（2
2A）と同レベルとなると共に押下部材（127）もローラ
（126）の上方に移動する。また本実施例では、上下レ
ール（121）を上方から下方への乗継ぎに用いた例を示
したが、これに限らず上下位置関係に於いて差がある場
合に下方から上方へ乗継ぐときに用いてもよい。

尚本実施例では、チップ部品（15）を四方から爪（10
6）（109）（112）（113）で押しつけて、Ｘ軸方向、Ｙ
軸方向の位置決めをし、駆動モータ（96）によりベルト
（98）を介してθ方向の位置決めを行なうようにした
が、これに限らず例えば光学的にチップ部品（15）の位
置を検出して吸着ノズル（31）を回動させることにより
θ方向の位置補正をし、XYテーブル（４）でＸ軸方向及
びＹ軸方向の位置補正をしてもよい。

以上の構成により以下動作について説明する。先ず供給
コンベア（２）上に載置されてプリント基板が搬送され
て載せ換え装置（３）の下方位置に到達すると、前記コ
ンベア（２）は停止する。そして、レール（６）を支点
として一対の送り爪（７）（８）が回動降下して、右方
の爪（７）がXYテーブル（４）上のプリント基板の左端
に左方の爪（８）が前記コンベア（２）により、搬送さ
れたプリント基板の左端に係合する。その後載せ換え装
置（３）はレール（６）に沿って移動することにより、
供給コンベア（２）からXYテーブル（４）に基板を載せ
換えると共に、該テーブル（４）上の基板を排出コンベ
ア（９）に載せ換え該コンベア（９）により右方へ移動
する。

そして、XYテーブル（４）上で図示しない位置決め装置
によりプリント基板は位置決めされるが、載せ換え装置
（３）は送り爪（７）（８）を上昇させてレール（６）
に沿って元の位置に戻る。またXYテーブル（４）は駆動
手段（図示せず）により、第22図に示すように降下し
て、前後方向（Ｙ軸方向）及び左右方向（Ｘ軸方向）に
移動可能となり（第23図参照）、ターンテーブル（10）
及び位置決め装置（19）の下方位置に移動する。一方部
品供給台（13）上に並設された複数のテープ供給ユニッ
ト（18）のうち、任意のユニット（18）がターンテーブ
ル（10）に対向するようにレール（14）に沿って前記供
給台（13）が既に移動した状態にあり、然もリール（1
7）に巻かれたテープ（16）はその上面のフィルムが図
示しない剥離機構により剥離されてチップ部品（15）が
吸着ノズル（31）の直下位置にある。

ここで、モータによりインデックスユニット（11）が回
転されて、ターンテーブル（10）が間欠回転されること
になる。

先ず第１作業ステーションである吸着ステーション
（Ａ）では、前記テープ供給ユニット（18）からチップ
部品（15）を吸着ノズル（31）下端が吸着チャックす
る。該ステーション（Ａ）では、吸着ヘッド（12）の吸
着ノズル（31）の下端が前記テープ（16）の高さレベル
まで下がらねばならず、それはカム部材（20）のカム
（22）の途切れた部分において配設される上下動可能な
上下レール（図示せず）上に該ヘッド（12）上端のロー
ラ（24）が載置し該上下レールが下降することにより行
なわれる。この吸着は、吸着ヘッド（12）の吸着ノズル
（31）、フィルタ（35）、円筒体（27）の収納室（4
0）、連通路（44）、連通室（43）、シールパッキング
（61）を介して該連通室（43）に連通するジョイント
（57）、ホース（42）、連結ホース（62）、弁室（7
2）、横長吸気路（64）、円筒部（21）の中央吸気路（6
5）及び真空ポンプ（図示せず）がつながり、真空回路
が形成されることにより行なわれる。

次に吸着レベルから上昇した吸着ヘッド（12）は、カム
部材（20）のカム（22）上を摺動するローラ（24）を介
して第２作業ステーション（Ｂ）に移動する。このステ
ーション（Ｂ）では、吸着ノズル（31）がチップ部品
（15）を吸着しているか否かをフォトセンサ（117）で
検出すると共に吸着ノズル（31）を予め制御装置（図示
せず）にプログラムされた方向にチップ部品（15）を吸
着したまま回動装置により回転させるものである。即ち
第７図に示すように、外部から吸着ノズル（31）の突部
（51）に回転ローラ（50）が圧接して、駆動モータ（5
2）が回転することによりベルト（53）を介して前記回
転ローラ（50）が所定角度回転することになる。この回
転後は、回転ローラ（50）は吸着ノズル（31）から離れ
る。このようにして、チップ部品（15）をマウントする
際の向きとなるように、位置決めを行なう前に予め回転
させている。

次に作業ステーション（Ｃ）では、第２作業ステーショ
ン（Ｂ）に於いて、吸着ノズル（31）がチップ部品（1
5）を吸着していないとフォトセンサ（117）が検出した
場合には、その吸着ヘッド（12）への真空回路を切換弁
（63）により遮断する。即ち、第11図の状態から第10図
の状態となるように、図示しない駆動源によりローラ
（79）を押圧すると第２レバー（76）は揺動し、第１レ
バー（75）の第２凹部（81）に係合していたローラ（7
8）が突部（82）を越えて第１凹部（80）に係合するこ
とになる。従って第１レバー（75）も時計方向に回動
し、バネ（69）により弁体（68）が横長吸気路（64）を
閉塞するように弁棒（66）が移動する。これにより吸着
ノズル（31）はホース（42）、連結ホース（62）、弁室
（72）、弁棒（66）の横穴（71）及び大気連結通路（7
0）を介して大気と連通する。

次の作業ステーション（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は、チップ部
品（15）の位置決めステーションで、該部品（15）の形
状により所定のプログラムに従い位置決めステーション
（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）のいずれかを指示すると共に位置決
めユニット（88）（90）（91）（115）（116）のいずれ
で位置決めするかは、吸着ステーション（Ａ）でチップ
部品（15）を吸着した際に該部品に応じて既に決定され
ている。例えば、位置決めステーション（Ｅ）で右方の
位置決めユニット（91）が選択されておれば、駆動シリ
ンダー（92）によりロッド（99）を介して案内レール
（95）に沿ってフレーム（93）が間隔（L1）だけ移動
し、前進限用ストッパー（102）によって位置が決定さ
れ、吸着ノズル（31）の直下方位置に当該ノズル（31）
が到達する前に該ユニット（91）が既に移動されてい
る。このとき、ステーション（Ｄ）（Ｆ）はアイドルス
テーションとなる。

このチップ部品（15）の位置決め動作について以下第14
図に基づき説明する。先ずプッシャー（103）がカム
（図示せず）により上昇すると、バネ（111）に抗して
第１及び第２開閉板（105）（107）が夫々ピン（104）
（108）を支点として回動し、位置決め用の爪（106）
（109）（112）（113）が開く。そして、吸着ノズル（3
1）は吸着ヘッド（12）上端のローラ（24）が載置した
上下レール（図示せず）が降下することにより降下し、
前記プッシャー（103）が降下したときに前記爪（106）
（109）（112）（113）により挾まれ四方から位置決め
を行い、また再びプッシャー（103）が上昇した後前記
上下レールが上昇して、吸着ノズル（31）も上昇する。
この後、ターンテーブル（10）が１分割分間欠回転する
ことになる。

次は、検出ステーション（Ｇ）で、吸着ノズル（31）が
チップ部品（15）を吸着しているかどうか、また正常な
位置で吸着しているかをフォトセンサ（118）、（119）
で検出する。該センサ（119）は、駆動モータ（120）に
より揺動可能であり、チップ部品（15）の吸着姿勢をチ
ェックするが、１つのセンサで部品の有無及び姿勢を検
知してもよい。

第９の作業ステーション（Ｉ）では、吸着ノズル（31）
を急激にＺレベルまで降下させるが、第19図及び第20図
に基づき説明する。先ず第19図に示す状態では、上方の
カム（22A）と上下レール（121）は同レベルにあり、ロ
ーラ（24）が上下レール（121）上に乗り移り、次いで
軸（125）と共に該上下レール（121）が降下して、下方
のカム（22B）と同レベルとなって連なる。そしてロー
ラ（24）が下方のカム（22B）に乗り移ると、押下部材
（127）がローラ（126）を押下げる。すると第20図に示
すように上下レール（121）がバネ（123）に抗して回転
し、その後該レール（121）は軸（125）と共に上昇して
上方のカム（22A）と同レベルとなると共に押下部材（1
27）もローラ（126）の上方に離れるように移動する。

次の第10の作業ステーションである実装ステーション
（Ｊ）では、XYテーブル（４）上のプリント基板にチッ
プ部品（15）をマウントする。このため、吸着ノズル
（31）は基板まで図示しない上下レールにより降下し
て、このマウントを行なうものである。

即ち、前述のフォトセンサ（117）がチップ部品（15）
の存在を検知し、更に検出ステーション（Ｇ）において
もフォトセンサ（118）が同じく存在を検知し吸着姿勢
が正常であるとフォトセンサ（119）により判断された
場合のみ、前述の如く切換弁（63）を作動させ、弁体
（68）により横長吸気路（64）を閉塞して、第10図の如
く弁室（72）を弁棒（66）の大気連絡通路（70）を介し
て大気と連通させると共に弁棒（66）の大気側端部から
高圧エアーを吹込むことにより前述の如くマウントする
ものである。従って、前記フォトセンサ（117）（118）
がチップ部品（15）の存在を検知しなかったり、吸着姿
勢が異常とセンサ（119）が判断した場合は、吸着ノズ
ル（31）は降下せずマウントはしない。

次のステーション（Ｋ）（Ｌ）（Ｍ）は、アイドルステ
ーションである。排出ステーション（Ｎ）では、フォト
センサ（117）（118）により吸着ノズル（31）がチップ
部品（15）の存在を検知しているものの、吸着姿勢が異
常とフォトセンサ（119）により判断された場合に、吸
着ノズル（31）の下端によりチップ部品（15）を排出す
る。即ち、前述の如く、真空回路を遮断すると共に弁棒
（66）の端部より高圧エアーを吹込んで行なうものであ
る。

このとき、吸着ノズル（31）の下端より吸い込まれたホ
コリ等のゴミがフィルタ（35）により遮ぎられてフィル
タケース（37）の空間（36）内に溜っているので、前述
の実装ステーション（Ｊ）及び排出ステーション（Ｎ）
において高圧エアーが吹込まれたときに前記ゴミはノズ
ル（31）下端より吐き出されフィルタ（35）及びその周
辺が自動クリーニングされることになる。従って、次に
真空回路が形成されたときには、該回路中にゴミ等が詰
ることはない。

次のステーション（Ｏ）では、吸着ヘッド（12）の３本
の吸着ノズル（31）のうちどのノズル（31）が使用され
ているか、図示しないセンサにより検出されるものであ
る。

次のノズル選択ステーション（Ｐ）では、制御装置にプ
ログラムされたデータに基づき、次にどの吸着ノズル
（31）（31）（31）を使用するかの選択を行なう。この
選択については、同一の形状、サイズのチップ部品（1
5）を使用する場合には、同一の吸着ノズル（31）を使
用して選択は行なわなくてもよいが、順次代えるように
してもよい。また小さいチップ状部品を用いる場合或い
は大きいチップ状部品を用いる場合には、それに対応す
る吸着ノズルに代えるように選択することができるもの
である。

この選択動作、即ち接続切換装置（49）の動作について
述べると、ジョイント（57）を他の連通室（43）に連通
させる場合には、レバー（55）を図示しない駆動機構に
より回動させ、ジョイント（57）及び爪（56）を夫々円
筒体（27）、ギア（30）から離反させ、前記ギア（30）
に図示しないギアが噛み合い、駆動機構（図示せず）に
よる前記ギアによりベアリング（29）を介して円筒体
（27）を回転させるが、この回転に際しては押えレバー
（46）を係合部材（48）により下方に回動させることに
より全吸着ノズル（31）（31）（31）を降下させて行な
う。そして、前記円筒体（27）の回転後選択された吸着
ノズル（31）に対応する連通室（43）に、ジョイント
（57）が連通するように前記レバー（55）を回動させ爪
（56）とギア（30）を噛合させ、シールパッキング（6
1）により完全シールされる。また前記押えレバー（4
6）が他の２本の吸着ノズル（31）のフランジ面（47）
に当接し、バネ（45）により吸着ノズル（31）を上昇さ
せる。次のステーション（Ｑ）は、アイドルステーショ
ンである。

最後の作業ステーション（Ｒ）では、前述のステーショ
ン（Ｐ）で方向性のある吸着ノズル（31A）が選択され
た場合に、第１の作業ステーション（Ａ）でのテープ供
給ユニット（18）からチップ部品（15A）を吸着し易い
方向に前記回転装置の回転ローラ（50）により該ノズル
（31A）を回転させる。即ち、テープ供給ユニット（1
8）から供給させる円筒状のチップ部品（15A）の軸方向
と吸着ノズル（31A）の溝（31B）の方向とが一致するよ
うに該ノズル（31A）を回転させる。

尚前述のステーション（Ｐ）で、吸着ノズル（31A）を
選択せずに、吸着ノズル（31）を代えずにそのまま使用
する場合には斯る動作は行なわれない。

そして、初めの作業ステーション（Ａ）で、円筒状のチ
ップ部品（15A）を収納せるテープ供給ユニット（18）
から該部品（15A）を吸着ノズル（31A）が吸着する。

次の作業ステーション（Ｂ）では、前述の如く吸着ノズ
ル（31A）を予め制御装置（図示せず）にプログラムさ
れた方向にチップ部品（15A）を吸着したまま回動装置
により回転させる。即ちチップ部品（15A）をマウント
する際の向きとなるように、位置決めを行なう前に予め
回転させる。

そして、位置決めを行なうわけであるが、いずれの作業
ステーションで、いずれの位置決めユニットで行なうか
は、吸着ステーション（Ａ）でチップ部品（15A）を吸
着した際に既に決定されているから、当該吸着ノズル
（31A）が到達する前にユニットが既に移動されてい
る。従って、この円筒状のチップ部品（15A）であれ
ば、位置決めステーション（Ｅ）で位置決めユニット
（90）が駆動シリンダー（92）によって既に到達予定の
吸着ノズル（31A）の直下方位置に移動している。

このチップ部品（15A）の位置決め動作について以下説
明する。先ずプッシャー（103）（他方は図示せず）に
より位置決め爪（106A）（109A）（112A）（113A）が開
き、吸着ノズル（31A）が降下し、前記プッシャー（10
3）等が降下することにより前記爪（106A）（109A）（1
12A）（113A）が閉じるので、ノズル（31A）の平面（31
C）（31D）が爪（112A）（113A）に挾まれることにより
部品（15A）の軸の向きが決められる（第24図参照）。
また同時に、爪（106A）（109A）により部品（15A）の
軸方向が直接位置決めされる。尚前記吸着時にチップ部
品（15A）が大きくずれて溝（31B）に入らずに吸着され
て、位置決めステーション（Ｅ）まで搬送されても、爪
（112A）（113A）によってチップ部品（15A）を押しや
って溝（31B）の近くまで矯正できるから、真空力によ
って該部品（15A）は溝（31B）に入り込むことになる。

後の動作については、前述の通りであるので省略する。

（ト） 発明の効果 以上のように本発明は、第１の１対の位置決め爪により
前記吸着ノズルに吸着されている前記電子部品の軸方向
を位置決めすると同時に第２の１対の位置決め爪により
前記電子部品を吸着している状態の吸着ノズルの回転方
向を位置決めを行うようにしたから、円筒形状のチップ
状の電子部品であっても軸方向のずれを生じることなく
確実に回転方向を含む水平方向の位置決めを行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第26図はいずれも本発明の一実施例を示す図
で、第１図は回動装置及び位置決め装置を示すための平
面図、第２図は自動装着装置の正面図、第３図は同じく
自動装着装置の平面図、第４図は同じく自動装着装置の
側面図、第５図はターンテーブルの縦断面図、第６図は
吸着ヘッドの縦断面図、第７図は吸着ノズルの回動を示
すための吸着ヘッドの部分縦断面図、第８図及び第９図
は円筒体が回動可能であることを示すための円筒体等の
平面図、第10図及び第11図は切換弁を示すための横断平
面図、第12図は位置決め装置の平面図、第13図は同じく
位置決め装置の側面図、第14図は位置決めユニット（9
1）の要部縦断面図、第15図及び第16図は位置決め爪と
チップ部品との関係を示す平面図、第17図は吸着ノズル
の上下レベルの変位を示す図、第18図は作業ステーショ
ン（Ｉ）（Ｊ）における動作を示す側面図、第19図及び
第20図は上下レールの動作を示す図、第21図はXYテーブ
ルが上方にある状態を示す自動装着装置の側面図、第22
図はXYテーブルが降下した状態を示す自動装着装置の側
面図、第23図はXYテーブルがターンテーブル等の下方位
置に移動した状態を示す自動装着装置の側面図、第24図
は位置決めユニット（90）の要部縦断面図、第25図は吸
着ノズル（31A）の下端部を示す斜視図、第26図は位置
決め爪（106A）（109A）（112A）（113A）の動作を説明
するための図、第27図は従来の位置決めユニットの要部
を示す図を夫々示す。 （４）……XYテーブル、（10）……ターンテーブル、
（12）……吸着ヘッド、（15）……チップ部品、（18）
……テープ供給ユニット、（19）……位置決め装置、
（31）（31A）……吸着ノズル、（50）……回転ロー
ラ、（52）……駆動モータ、（53）……ベルト、（106
A）（109A）（112A）（113A）……位置決め爪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形状のチップ状の電子部品をプリント
   基板の所定箇所に自動的に装着する自動装着装置に於
   て、前記電子部品の供給手段と、前記電子部品がその軸
   方向に沿って嵌り込む溝を有し該供給手段から前記電子
   部品を吸着すると共にプリント基板に装着する吸着ノズ
   ルを回動可能に支持し且つ少なくとも前記吸着位置から
   装着位置まで前記電子部品を搬送する搬送手段と、前記
   吸着ノズルに前記溝に嵌り込んだ状態で吸着された前記
   電子部品の軸方向を規制して位置決めする第１の１対の
   位置決め爪と、該第１の１対の位置決め爪による電子部
   品の位置決めと同時に前記電子部品を吸着している前記
   吸着ノズルの周側面に形成された１対の位置決め規制面
   を把持することにより該吸着ノズルの回転方向の位置決
   めを行う第２の１対の位置決め爪とから成る自動装着装
   置。